1.2 模糊PID控制原理介绍
所谓模糊PID控制控制器,即利用模糊逻辑算法并根据一定的模糊规则对PID控制的比例、积分、微分系数进行实时优化,已达到较为理想的控制效果。模糊 PID控制共包括参数模糊化、模糊规则推理、参数解模糊、模糊PID控制器等几个重要组成部分。计算机根据所设定的输入和反馈信号,计算实际位置和理论位置的偏差e以及当前的偏差变化ec,并根据模糊规则进行模糊推理,最后对模糊参数进行解模糊,输出模PID控制器的比例、积分、微分系数。
模糊控制理论提供了一种以计算机构成的模糊控制器为核心、以模拟人脑思维方式为基本出发点的反馈控制方法。这种方法不需要对控制模型进行精确的描述,就能很好地解决非线性、大时滞、变参数对象的控制问题,能广泛应用于各种控制系统。模糊反馈控制系统和常见的负反馈闭环控制系统具有相似的结构,唯一不同之处是控制装置由模糊控制器来实现(见图1)。模糊自调整PID控制器是一种在常规PID调节器的基础上,应用模糊集合理论,根据控制偏差绝对值、偏差变化率绝对值,在线自动调整比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd的控制器。
2、电路设计
2.1 单片机
单片机的显着特点是面向控制,适用于工业应用环境,可靠性高且价格低,因此广泛应用于检测及控制系统中。单片机是整个控制系统的核心器件,磁选机控制系统的CPU采C8051F022器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片。C8051单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 C8051单片机在磁选机控制系统一方面接收由霍尔传感器采集的铁矿粒的浓度信号、并对信号进行分析比较。另一方面根据比较信息去控制电机模块带动电机正反转,电机控制阀门抬升或下降,控制排料的多少。
2.2 执行机构介绍
控制系统的执行机构由单稳态触发器、电机控制模块、电机、手轮、丝杠、阀门组成。单片机发出的控制信号经抗干扰能力强的单稳态触发器转换为电平信号,该信号控制电机模块带动电机正反转。电机接线方式为星接,功率为1.5kw,足以满足阀门开启的动力。电机安装在磁洗机上方,电机工作时带动手轮顺时针或逆时针旋转开启阀门。
3、结语
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